DE2950379A1 - Verfahren zur behandlung von ausscheidungshaertbaren nichteisenlegierungen - Google Patents
Verfahren zur behandlung von ausscheidungshaertbaren nichteisenlegierungenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von ausscheidungshärtbaren Nichteisenlegierungen.
Der Ausdruck "Nichteisenlegierung" steht für eine Legierung/
deren Kristallgitter überwiegend, d. h. zu mindestens 85 %, aus Atomen des gleichen Nichteisenmetalls,
wie Kupfer oder Aluminium, besteht. Die Legierung ist dann "ausscheidungshärtbar", wenn sie Legierungselemente
enthält, die das Kristallgitter übersättigen, wenn die Legierung von einer Temperatur, bei der diese Elemente
in der Legierung gelöst sind, abgeschreckt wird, und die anschließend durch eine Alterungsbehandlung bei einer mittleren
Temperatur aus dem Kristallgitter ausgefällt oder ausgeschieden werden, wodurch eine Härtung durch Ausscheidung
erreicht wird, wie es dem Fachmann gut bekannt ist. Ein typisches Beispiel ist die Al-Mg-Si-Legierung für elektrische
Leitungsdrähte, die aus o,3 bis o,9 % Magnesium, o,25 bis o,75 % Silicium, ο bis o,6o % Eisen und Aluminium
und Verunreinigungen (d. h. Elemente in einer Menge von wenigelf als o,o5 %) als Rest besteht. Wenngleich die Erfindung
im Hinblick auf diese Legierung für elektrische Leitungsdrähte erläutert wird, versteht es sich, daß die
Erfindung nicht auf diese Legierung beschränkt ist, sondern auch auf andere ausscheidungshärtbare Legierungen an-
25 gewandt werden kann.
Um der Legierung die Form des gewünschten Produkts zu geben, wird diese Legierung im allgemeinen warm und/oder
kalt bearbeitet. Die Warmbearbeitung erfolgt bei einer Temperatur, bei der die Struktur während des Bearbeitens
rekristallisieren kann, während die Kaltbearbeitung die Bearbeitung unterhalb dieser Temperatur umfaßt. Weiterhin
ist es erwünscht, daß das Endprodukt bestimmte optimale
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— R —
Eigenschaften besitzt, d. h. eine hohe Zugfestigkeit in
Kombination mit einer annehmbaren Duktilität, wobei die bestehenden mechanischen Behandlungen und Warmbehandlungen
für solche Eigenschaftskombinationen nicht immer ver-5 träglich sind und die Behandlungen zur Erzielung bestimmter
Eigenschaftskombinationen nicht immer einfach sind. Die hiermit verbundenen Probleme seien im folgenden im
Hinblick auf die Herstellung von elektrischen Leitungsdrähten aus der oben genannten Legierung erläutert, für
welche Leitungsdrähte die Anforderungen im Hinblick auf eine minimale Zugfestigkeit, Duktilität und elektrische
Leitfähigkeit in Kombination sehr streng sind und wobei
keine große Auswahl bezüglich der Verfahren besteht, mit denen diese Eigenschaftskombination erreicht werden kann.
15 Es sei jedoch betont, daß die Erfindung auch auf andere Formen und Legierungen zur Erzielung spezifischer Eigenschaftskombinationen angewandt werden kann.
Im allgemeinen erfolgt die Herstellung eines Drahtes aus einer solchen Elektroleiter-Legierung in üblicher Weise
in einer Mehrzahl von Schritten: Zunächst wird die Legierung entweder in Form eines endlosen Gußstrangs auf einem
Gießrad oder in Form von diskontinuierlich vergossenen Stäben mit einer Warmbehandlungstemperatur von etwa 49o
bis 52o°C in ein Walzwerk eingeführt, um am Ausgangsende
des Walzwerks Drahtstäbe mit einem Durchmesser von 5 bis 2o mm und in den meisten Fällen zwischen 7 und 12 mm zu
ergeben. Während des Walzens kühlt die Legierung jedoch auf etwa 35o°C ab. Dies bedeutet, daß der größte Teil der
Legierungselemente Magnesium und Silicium, die für die
Durchführung einer Ausscheidungshärtungsbehandlung am Ende des Herstellungsvorgangs eingeführt worden sind, bereits
vorzeitig ausgeschieden werden und für den Härtungsvorgang verloren gehen. Aus diesem Grund umfaßt der zwei-
te Herstellungsschritt eine Lösungsbehandlung nach dem
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Walzvorgang. Dazu werden die aufgewickelten Drahtstäbe während mehrerer Stunden bei einer Temperatur von 5oo
bis 52o°C in öfen aufbewahrt, um die ausgeschiedenen Legierungselemente
wieder in dem Kristallgitter zu lösen. Unmittelbar darauf werden die aufgewickelten Drahtstäbe
von der Lösungsbehandlungstemperatur auf eine Temperatur
unterhalb 26o°C abgeschreckt, wodurch die Struktur in den Zustand überführt wird, in dem die Legierungselemente
in Form einer übersättigten Lösung in dem Kristallgitter gelöst bleiben. Diese Abschrecktemperatur ist in den
meisten Fällen die Raumtemperatur. Im Anschluß daran werden diese Drahtstäbe kalt gezogen, was zu einer hohen Zugfestigkeit,
jedoch auch zu einer starken Verminderung der Duktilität auf ein nicht mehr geeignetes Maß führt. Aus
diesem Grund wird der Draht nach dem Ziehen einer Alterungsbehandlung,
bei der eine Ausscheidungshärtung erfolgt, unterworfen, indem man den Draht während einiger Stunden
bei einer Temperatur von etwa 145°C hält. In dieser Weise werden die Duktilität auf ein annehmbares Maß gebracht und %
eine*beträchtliche Steigerung der Zugfestigkeit erreicht,
da die Verluste als Folge des Erweichens der dislozierten Struktur überwiegend durch die Ausscheidungshärtung kompensiert
werden. Dies ist der Grund dafür, warum die Legierungselemente bis zum Ende der Behandlung weitgehend
in Lösung bleiben müssen, damit sie dann im größtmöglichen Umfang bei der Ausscheidungshärtung ausgeschieden
oder ausgefällt werden können. Weiterhin ist diese Alterungsstufe, da sie innere Spannungen durch Umlagerung
von Dislokationen und durch Austreiben der Legierungselemente aus dem übersättigten Zustand bewirkt, sehr günstig
bezüglich der Verbesserung der elektrischen Leitfähigkeit, die während des Abschreckens und Ziehens als
Folge von inneren Spannungen abgefallen ist.
Es wurde bereits versucht, einfachere Methoden zu schaf
fen, mit denen andere, jedoch annehmbarere Eigenschafts-
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kombinationen erreicht werden können. Insbesondere umfaßt
dieses herkömmliche Verfahren eine Lösungsbehandlung bei einer sehr hohen Temperatur während vieler Stunden, was
einen wesentlichen Kostenfaktor darstellt, so daß versucht wurde, diesen Vorgang überflüssig zu machen. Alle
diese Versuche besitzen das gemeinsame Ziel, dem aus dem Walzwerk austretenden Draht eine derart hohe Temperatur
zu verleihen, daß die Legierungselemente nicht oder nur in geringem Ausmaß ausgeschieden werden, so daß die Drahtstäbe
direkt am Ausgang des Walzwerks abgeschreckt werden können, so daß die Hauptmenge der noch in Lösung vorhandenen
Legierungselemente bei der sich anschließenden Ausscheidungshärtung ausgeschieden werden können. Hierzu wurde
vorgeschlagen, eine sehr hohe Eingangstemperatur in das
15 Walzwerk oder eine sehr hohe Durchgangsgeschwindigkeit durch das Walzwerk oder eine Zwischenerwärmung zwischen,
den Walzschritten anzuwenden. Im ersten Fall ist das Material wegen noch flüssiger eutektischer Verbindungen
zwischen den Kristallkörnern für das Walzen zu weich,·
ν im zweiten Fall ist die Geschwindigkeit für die Anwendung
des Verfahrens in Kombination mit einem kontinuierlich betriebenen Gießrad oder einem anderen System der Beschickung
des Walzwerks zu hoch; und im dritten Fall kompliziert die Zwischenerwärmung die Walzbehandlung.
Die Aufgabe der Erfindung ist es nun, unabhängig von der spezifischen Form des herzustellenden Produkts oder der
spezifischen verwendeten Legierung ein Verfahren zur Behandlung von ausscheidungshärtbaren Nichteisenlegierungen
anzugeben, das neue Möglichkeiten zur Erzielung von bestimmten Eigenschaftskombinationen ermöglicht, die mit
Hilfe der bestehenden Behandlungsverfahren nicht in einfacher Weise erreicht werden können. Insbesondere dann,
wenn die Eigenschaften nach einer Warmbearbeitung, gefolgt
35 von einer Lösungsbehandlung und einem Abschreckvorgang,
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und einer abschließenden Kaltbearbeitung und dem Altern
erreicht werden, besteht eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein alternatives Verfahren anzugeben,
bei dem keine Lösungsbehandlung erforderlich ist, insbesondere bei der Herstellung von elektrischen Leitungsdrähten
aus der oben angegebenen Aj-Mg-Si-Legierung, wobei in gewissen Fällen auch auf die Alterungsbehandlung
verzichtet werden kann, da der Effekt des Alterns in anderer Weise erreicht wird.
Bei dem oben angesprochenen Stand der Technik wurde nicht berücksichtigt, was mit der Legierung während des Abkühlens
nach der Wannbearbeitung durchgeführt werden kann, insbesondere welchem Vorgang man sie in dem Bereich der "halbwarmen"
Temperaturen unterwerfen kann. Dies ist der Bereich zwischen der Warmbearbeitungstemperatur, d. h. der Temperatur,
bei der die Struktur während der Bearbeitung rekristallisiert, und der Abschrecktemperatur, d. h. der Temperatur,
bei der die Atome in der Struktur ausreichend immobilisiert werden, um, abgesehen von Alterungsphänomenen,
eine nicht mehr veränderbare metallographische Struktur zu ergeben. Dieser Bereich wird nachstehend allgemeiner und
genauer erläutert; für die oben erwähnte Al-Mg-Si-Legierung für elektrische Leitungsdrähte liegt dieser Bereich
25 zwischen etwa 26o und etwa 34o°C.
Bei den herkömmlichen Verfahren wird dieser Bereich in Form
eines reinen Abschreckung durchlaufen, so daß man ein warmgewalztes
Zwischenprodukt mit einer Struktur mit rekristallisiertem Korn erhält, bei der ein Maximum der Legierungselemente
in übersättigtem Zustand vorliegt. Erfindungsgemäß wird jedoch das Augenmerk auf diesen Bereich
gerichtet, in dem insbesondere eine Bearbeitung während des Abschreckens erfolgt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
wird unabhängig davon, wie die Legierung zuvor
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behandelt worden ist, ein schneller Abkühlvorgang von einer Temperatur innerhalb des Bereichs von halbwarmen Temperaturen
bis zu einer Abschrecktemperatur durchgeführt, wobei mindestens innerhalb des Abkühlvorgangs in dem genannten
Bereich die Legierung bearbeitet wird. Als Ergebnis davon erhält man ein Zwischenprodukt mit einer spezifischen
Kornstruktur, die eine gute Struktur ist, mit der man nach der Kaltbearbeitung und erforderlichenfalls nach
dem Altern gute Eigenschaften erzielen kann. 1o
Gegenstand der Erfindung ist daher das Verfahren gemäß Anspruch 1.
Die Unteransprüche betreffen besonders bevorzugte Ausführungsformen
dieses erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. die dabei erhaltenen Produkte.
Während derNBearbeitung innerhalb des angegebenen Bereichs
wird das Korn deformiert und erhält eine längliche Form,
2o während die Dislokationen oder Versetzungen durch das
Korn verlaufen, das in dieser Weise in eine Vielzahl von Unterkörnern aufgeteilt wird, die, sich voneinander durch
einen geringfügigen Unterschied der Orientierung in dem Kristallgitter untescheiden. Diese Struktur wird während
der Bearbeitung der Legierung nicht zerstört, da das Material wÄhrend dieses Vorgangs in einem Temperaturbereich
unterhalb der Warmbearbeitungstemperatur gehalten wird.
Wenn, wie es bevorzugt ist, eine Legierung verwendet wird, deren Legierungselemente bei der Ausscheidungshärtung
überwiegend, d. h. zu mindestens 5 %, innerhalb dieses
Bereiches ausgeschieden werden, werden auch sehr kleine Ausscheidungen gebildet, die mit dem optischen Mikroskop
nicht sichtbar sind und die vorzugsweise die oben angesprochenen Dislokationen verankern. Demzufolge ist es bevorzugt,
Leg! er ungse leinen te zu verwenden, die bei der Ober-
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grenze des angegebenen Bereichs zu einem wesentlichen Anteil, d. h. zu wenigstens 5 % in der Legierung löslich
sind. Dies trifft auf die oben erwähnte Al-Mg-Si-Legierung für elektrische Leitungsdrähte zu.
Es ist weiterhin wichtig, daß die erhaltene Struktur später unter dem Einfluß zusätzlicher Temperatur-Zeit-Energie-Einflüsse,
d. h. einer zu hohen Mobilität der Atome, während einer zu langen Dauer der restlichen Abkühlstufe, nicht zerstört
wird. Demzufolge muß der Abkühlvorgang ausreichend schnell erfolgen, um dies zu vermeiden, womit der "schnelle" Abkühlvorgang
erläutert ist. Wenn während des Abkühlvorgangs Ausscheidungen gebildet werden, ist dieser Vorgang ausreichend
schnell, wenn er ausreichend kurz ist, um zu vermeiden, daß Ausscheidungen mit einer Dimension von mehr als
1 .um gebildet werden, abgesehen von Ausscheidungen, deren Keime zuvor, d. h. während einer Vorkühlung oder einer Anfangsbearbeitung
gebildet worden sind und durch Zusammenwachsen eine Dimension von mehr als 1 .u erreicht haben.
Diese Legierungselemente und großen Ausscheidungen sind für die Bildung der Endstfuktur mit sehr feinen Ausscheidungen,
die während der Bearbeitung innerhalb des Bereichs von halbwarmen Temperaturen oder in einer später durchgeführten
Endalterung gebildet wird, verloren.
Es ist ersichtlich, daß das Vermeiden eines übermäßigen , Zusammenwachsens der Ausscheidungen nicht eine Frage allein
der Zeit oder allein der Temperatur ist, sonderen einer Kombination von Zeit und Temperatur, wodurch ausreichend
Energie zugeführt wird, um die kleinen Ausscheidungen zu mobilisieren und zum Zusammenfließen zu bringen.
Demzufolge ist es ersichtlich, daß die Dimension von 1 .um keine absolute Grenze darstellt, sondern lediglich dazu
dient, eine Größenordnung festzulegen.
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Der Bereich der "halbwarmen" Temperaturen ist der Bereich,
der zwischen der unteren Temperaturgrenze der Warmbearbeitung und der oberen Temperaturgrenze für das Abschrecken
der Struktur liegt. Die Warmbearbeitung ist eine Bearbeitung, bei der man die Struktur während des Verformens und
Bearbeitungs-Härtens sich durch Rekristallisation wieder setzen läßt, um sie zu erweichen bezüglich der sich anschließenden
Deformationen, die bei dem Bearbeiten erreicht werden. Für eine gegebene Legierung ist der Bereich der
für die Warmbearbeitung anwendbaren Temperaturen nicht streng begrenzt. Die untere Grenze ist gegeben durch die
Möglichkeit einer ausreichenden Zwischenrekristallisation zwischen den Deformationen bei der Warmbearbeitung/ um
eine wesentliche Bearbeitungs-Härtung zu vermeiden, wobei diese Grenze für jede Legierung dem Fachmann bekannt ist.
Beispielsweise liegt für die oben erwähnte Al-Mg-Si-Legierung für elektrische Leitungsdrähte diese untere Temperaturgrenze
für die Warmbearbeitung bei etwa 34o°C. Andererseits ist eine Temperatur für das Abschrecken der
Struktur eine Temperatur, bei der die Mobilität der Atome derart gering ist, daß die Struktur praktisch in dem
vorliegenden Zustand festgelegt wird, d. h. daß die Atome, die noch nicht aus der Lösung in dem Kristallgitter ausgetrieben
sind, in übersättigtem Zustand in dem Gitter verbleiben, während die Ausscheidungen in dem Zustand verbleiben,
in dem sie sind, was auch auf den Zustand und die Form der Dislokationen zutrifft, wobei keine Rekristallisation
erfolgt. Bei einer gegebenen Legierung ist der Bereich von für das Abschrecken geeigneten Temperaturen
nicht streng begrenzt. Die Obergrenze wird durch eine ausreichende Immobilität der Atome festgesetzt, um
eine ausreichend schnelle und merkliche Modifizierung der Struktur zu vermeiden, abgesehen von Alterungsphäno
menen, wobei diese Grenze dem Fachmann für jede Legierung ausreichend genau bekannt ist. Beispielsweise liegt diese
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obere Grenze für den Abschreckvorgang bei der oben erwähnten Al-Mg-Si-Legierung für elektrische Leitungsdrähte bei
etwa 2600C.
Hie bereits erwähnt, wird diese Struktur zerstört, wenn
sie innerhalb des Bereiches der halbwarmen Temperaturen bearbeitet wird, jedoch eine zu lange Zeit benötigt, anschließend
eine Abschrecktemperatur zu erreichen. Dieser Zeitraum kann jedoch dazu angewandt werden, entweder die
Legierung weiter zu bearbeiten oder sie abzuschrecken,
d. h. durch ein Abschreckbad zu führen. Im ersteren Fall kann die Legierung dann während der gesamten Dauer des
schnellen Abkühlvorgangs bearbeitet werden. Wenn die Abschrecktemperatur erreicht ist, kann die Struktur weiter
mit oder ohne Alterungsphänomene auf Raumtemperatur abgekühlt werden, so daß dann das erhaltene Produkt für eine
Kaltbearbeitung zu der gewünschten Form bereit ist.
Die gewünschte spezifische Struktur erhält man während des Abkühlvorgangs innerhalb des angegebenen Bereichs
der halbwarmen Temperaturen, abgesehen von den Strukturäijderungen,
die zuvor erreicht worden sind. Es ist jedoch bevorzugt, die Bearbeitung innerhalb dieses Bereichs mit
einer Maximalmenge der Legierungselemente in gelöstem Zustand zu beginnen, so daß diese Elemente durch vorzeitige
Ausscheidung für die spätere Ausscheidung in der oben beschriebenen Weise während des Bearbeitens oder anschließend
in einer Alterungsstufe nicht verlorengehen. Im allgemeinen wird die Legierung zuvor warm bearbeitet, d. h.
gewalzt oder extrudiert, worauf dem Abkühlvorgang eine Vorkühlung von der Warmbearbeitungstemperatur vorausgeht.
Um ein Maximum der Legierungselemente nach diesem Vorgang in Lösung zu halten, sollte dieser Vorgang vorzugsweise
von einer Temperatur ausgehen, die möglichst hoch liegt, vorzugsweise von einer Temperatur, bei der die Legierungs-
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elemente eine wesentliche Löslichkeit besitzen, d. h. einer Temperatur im Bereich, bei der mindestens die Hälfte
der Legierungselemente, die für die Ausscheidungshärtung verantwortlich sind, löslich sind. Im Fall der oben erwähnten
Al-Mg-Si-Legierung für elektrische Leitungsdrähte liegt
die unterste Grenze dieses Bereichs bei etwa 47o C. Es ist weiterhin ersichtlich, daß diese Vorkühlung vorzugsweise
ausreichend schnell durchgeführt werden sollte, da diese Legierungselemente sonst ausgeschieden würden, bevor die
Bearbeitung innerhalb des Bereichs der halbwarmen Temperaturen einsetzt. Vorzugsweise wird die Legierung während
dieser Vorkühlung warm bearbeitet.
Im allgemeinen schließt sich diese Vorkühlung direkt einer Anfangswarmbearbeitung an, deren Anfangstemperatur
eine Temperatur ist, bei der die Legierungselemente eine wesentliche Löslichkeit besitzen, um ein Maximum der Legierungselemente
in Lösung zu halten, wobei die Temperatur innerhalb des Bereichs gehalten wird, bei der die Legierungselemente
eine wesentliche Löslichkeit besitzen.
Wenn es nun erwünscht ist, ein Produkt in Drahtform zu bilden, kann die Bearbeitung während der Anfangswarmbearbeitung,
der Vorkühlung und dem Abkühlvorgang auf die
Abschrecktemperatur durch Extrusion oder ViaIzen erfolgen,
wenngleich das Walzen bevorzugt ist. Die drei Bearbeftungsmaßnahmen
können dann in Form eines Vorgangs in ein und demselben kontinuierlich betriebenen Mehrfachdurchgangs-Walrwerk
durchgeführt werden, in dessen Anfangs-
3o abschnitt das Anfangswarmwalzen, in dessen Zwischenabschnitt das Walzen und die Vorkühlung und in dessen Endabschnitt
das Walzen innerhalb der Abkühlvorgangs auf die Abschrecktemperatur ablaufen. In dem Anfangsabschnitt
für die Anfangswannbearbeitung ist ein zu star-
35 kes Abkühlen nicht erwünscht, um ein Maximum der Legierungselemente
in Lösung zu halten, wobei sogar eine Zwi-
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schenerwärmung angewandt werden kann; während der mittlere
Abschnitt und der Endabschnitt vorzugsweise in der Weise durchlaufen werden, daß aus dem oben angegebenen Gründen
ein schnelles Abkühlen erreicht wird. Aus diesem Grund kann man bei dem kontinuierlich betriebenen Mehrfachdurchgangs-Walzwerk
zwei Abschnitte unterscheiden, nämlich den Anfangsabschnitt, der für die Anfangswarmbearbeitung vorgesehen
ist, in dem das Kühlen der Walzeinrichtungen auf einem Minimum gehalten wird, wobei auch ein Zwischenerwärmen
erfolgen kann, um die Temperatur bei einer Temperatur zu halten, bei der die Legierungselemente eine wesentliche
Löslichkeit besitzen/ und ein Endabschnitt, in dem die Vorkühlung und der sich unmittelbar daran anschließende
Abkühlvorgang auf die Abschrecktemperatur durchgeführt werden, indem das Kühlen der Walzeinheiten sehr stark ist,
so daß diese Abkühlvorgänge aus den oben angegebenen Gründen
ausreichend schnell erfolgen, um eine Ausscheidung auf übermäßig große Dimensionen zu vermeiden und um ohne die
Möglichkeit einer Rekristallisation eine spezifische metallographische
Struktur zu erzielen. In dieser Weise erhält man Drahtstäbe mit guter metallographischer Struktur,
die ohne Zwischenwarmbehandlung zu Drähten gezogen werden können, die erforderlichenfalls einer abschließenden Alterung
unterworfen werden können. Das in das Walzwerk eingeführte Produkt kann ein Stab oder ein Block sein,
liegt jedoch vorzugsweise in Form eines endlosen Stranges vor, der von einer kontinuierlich betriebenen Gießvorrichtung
zugeführt wird. In dieser Weise geht nur ein Minimum der Wärmeenergie verloren und die Legierungselemente
bleiben überwiegend in Lösung. Wenn der Strang sich zu stark abkühlt, kann man, um ein Maximum der Legierungsele-
mente in Lösung zu halten, ihn wieder auf seinem Weg zu
den Walzwerk erwärmen, ohne daß man jedoch die Schmelztemperatur, d. h. die Temperatur erreicht, bei der die
eutektisehen Verbindungen an den Korngrenzen zu erweichen
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beginnen, wodurch ein gutes Walzen verhindert würde. Dem Strang kann ein kreisförmiger Querschnitt verliehen werden.
Die Erfindung ist besonders gut geeignet für die Herstellung von Drahtstäben aus der oben angesprochenen Al-Mg-Si-Legierung
für elektrische Leitungsdrähte. Nach dem Stand der Technik wird dieser Strang nach dem kontinuierlichen
Vergießen der Legierung unter Bildung eines verfestigten endlosen Strangs, der das Gießrad mit einer Temperatur verläßt,
bei der die Legierungselemente noch in Lösung sind, kontinuierlich und sofort einem kontinuierlich betriebenen
Mehrfachdurchgangs-Walzwerk zugeführt, in dem zwei Abschnitte unterschieden werden können. In dem ersten Abschnitt,
in dem der Querschnitt des Strangs vermindert wird, vorzugsweise etwa die Hälfte der Durchgänge,erfolgt das Kühlen
nur zu einem Minimum, um eine übermäßige Ausscheidung zu vermeiden, da den zuerst gebildeten Ausscheidungen mehr
Zeit zum Zusammenballen zur Verfügung steht, was bedeutet, daß die Temperatur bei einer Temperatur gehalten wird, bei
der die Legierungselemente eine wesentliche Löslichkeit besitzen, welche Temperatur für die genannte Legierung
mindestens 47o°C beträgt. In dem zweiten Abschnitt erfolgt das Kühlen derart stark, daß die Temperatur direkt von
einer Temperatur, bei der die Legierungselemente eine wesentliche Löslichkeit besitzen, auf eine Abschrecktemperatur
vermindert wird, die bei der Legierung dieser Zusammensetzung unterhalb 26o°C liegt. Bei diesem Vorgang
durchläuft das Material den Bereich der halbwarmen Temperaturen, bei denen die oben erläuterte Struktur gebildet
wird, und wird dann weiter unter ständiger Bearbeitung auf eine Abschrecktemperatur abgekühlt. Das abschließende
Walzen unterhalb des Bereichs der halbwarmen Temperatur besitzt die Funktion der Kaltbearbeitung vor dem
Ziehen, wobei jedoch der wesentliche Punkt darin zu sehen
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ist, daß die Struktur ausreichend abgekühlt wird, um die Zerstörung der spezifischen Subkornstruktur zu vermeiden.
Die in dieser Weise erhaltenen Drahtstäbe besitzen im allgemeinen einen Durchmesser von 7 bis 1o mm und besitzen
dann eine gute metallographische Struktur für das weitere Ziehen, so daß man ein Produkt mit guten Eigenschaften
erhält, ohne daß es erforderlich ist, eine Zwischenlösungsbehandlung durchzuführen.
Wenn die vorzeitige Ausscheidung jedoch nicht stört, kann die Temperatur des Warmwalzens in dem ersten Abschnitt
unterhalb 47o°C, jedoch oberhalb 34o°C liegen und man kann das Abkühlen auf eine Temperatur in den Bereich der
halbwarmen Temperaturen zwischen 26o und 34o°C langsam bewirken. Das schnelle Abkühlen während der letzten Durchgänge
durch das Walzwerk umfaßt jedoch vorzugsweise ein Kühlen von oberhalb 47o C auf unterhalb 26o°C, so daß das
Abschrecken mit dem Ziel erfolgen muß, das Material im Verlaufe der letzten Durchgänge um mehr als 21o°C abzukühlen.
Dies entspricht einer durchschnittlichen Abkühlgeschwindigkeit von mehr als 5o°C/Sekunde. Die in das
Walzwerk eingeführte Legierung liegt vorzugsweise in Form eines endlosen Gußstrangs vor, kann jedoch auch in
Stabform oder in anderer Form eingeführt werden, wobei
man den das Gießrad in Richtung auf das Walzwerk verlassenden Gußstrang auch einer Zwischenerwärmung unterwerfen
kann.
Es wurde vier Proben dieser Legierung behandelt. Sämtliehe
vier Legierungen werden nach dem kontinuierlichen Vergießen in Form eines Strangs mit einer Dicke von 4o mm
bei einer Temperatur von etwa 5oo°C in ein kontinuierlich betriebenes Walzwerk mit 13 Durchgängen eingeführt, das
sie in Form von Drahtstäben mit einem Durchmesser von 9,5 mm verlassen. Die Austrittsgeschwindigkeit der Draht-
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stäbe aus dem Walzwerk beträgt 3 m/s. Bei den vier Proben erfolgt jedoch das Abkühlen unterschiedlich: Bei
den drei ersteren Proben verbrauchen die sechs ersten Durchgänge durch das Walzwerk eine minimale Menge der
5 Kühlflüssigkeit im Bereich von 5 m /Stunde, so daß der Draht nach dem sechsten Durchgang eine Temperatur von
etwa 48o°C besitzt. Während der letzten sieben Durchgänge erfolgt ein unterschiedlicher Verbrauch der Kühlflüssigkeit
von bis zu 3o m /Stunde in Abhängigkeit von der
1o angestrebten Austrittstemperatur, die für die drei Proben
Nr. 1, 2 bzw. 3 14o°C, 18o°C bzw. 25o°C beträgt. Diese Drahtstäbe werden dann aufgewickelt und als Ausgangsmaterial
für das Kaltziehen und spätere Altern verwendet. Die vierte Probe wird in üblicher Weise behandelt, d. h.
beginnend mit einer Temperatur von etwa 5oo°C unter
gleichmäßigem Verbrauch der Kühlflüssigkeit bei sämtlichen
Durchgängen von etwa 1o m /Stunde gewalzt, so daß die Drahtstabe mit einer Temperatur von etwa 35o°C aus
dem Walzwerk austreten. Diese Drahtstäbe werden dann nach
2o dem Aufwickeln einer Lösungsbehandlung im Ofen während 1o
Stunden bei 53o°C unterworfen und unmittelbar darauf schnell auf Raumtemperatur abgekühlt, wodurch man die
Probe Nr. 4 mit einem Durchmesser von 9,5 mm erhält.
Diese vier Proben werden dann ohne Zwischenwärmebehandlung zu einem Draht mit einem Durchmesser von etwa 3,o5
mm gezogen und dann während 1o Stunden bei einer Temperatur von 145°C einer Alterungsbehandlung unterworfen.
Bei den in den folgenden Tabellen I und II angegebenen Ergebnissen stehen die Werte "WR" für die Werte, die an
den Drahtstäben vor dem Ziehen gemessen wurden, und die Werte "AD" für die Werte, die an dem Draht nach dem Ziehen
und vor dem Altern gemessen wurden, während die Werte A1 und A3 bis A1o für die Werte stehen, die an dem
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gezogenen Draht nach dem Altern während 1 Stunde, 3 Stunden und bis zu 1o Stunden gemessen wurden, um den Effekt
der Alterungsbehandlung zu verfolgen.
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Zugfestigkeit in kg/mm und Dehnung in Prozent (abgekürzt mit R bzw. A bezeichnet)
WR
23,31-5 28,26-7 26,52-6 17,51-21
AD
3o,79-4 34,98-4 3o,52-4,5 28,75-4,5
A1
31,64-5 34,00-4,8 29,59-4,8 31,26-7,5
A3
33,48-6,8 33,82-5 29,17-4,8 32,51-8,5
34,58-7 34,o2-5 29,11-5,25 33,o7-7,75
A7 | 5 | 35 | A9 | ,75 | |
34 | ,74-6, | 33 | ,24-6 | ||
33 | ,63-5 | 75 | 28 | ,41-5 | ,25 |
28 | ,65-4, | 34 | ,39-4 | ,75 | |
33 | ,34-8 | ,24-8 | |||
A1o
35,15-6,75
33,45-4,75
28,38-4,25
34,11-8
33,45-4,75
28,38-4,25
34,11-8
Spezifischer Widerstand in Ohm mm /cm
^jrobe | WR | AD | A1 | A3 | A5 | A7 | A9 | A1o |
1 | 32,89 | 33,o9 | 32,66 | 32,19 | 32,oo | 31 ,71 | 31 ,63 | 31,42 |
2 | 31,2ο | 32,23 | 31, o7 | 3o,88 | 3o,77 | 3o,39 | 3o,34 | 3o,42 |
3 | 31,44 | 29,95 | 29,85 | 29,78 | 29,78 | 29, 5o | 29,66 | 29, 5o |
4 | 33,36 | 33,56 | 32,98 | 32,62 | 32,19 | 32,19 | 32. o4 | 32,o1 |
cn ο co
In der Tabelle I kommt die Probe Nr. 1 der Probe des Standes der Technik Nr. 4 am nächsten. Von Bedeutung ist jedoch,
daß in diesem Fall zunächst die Spezifikationen ESE 78 (R >33 kg/mm und A
> 4 %) noch erreicht werden, · ohne daß eine kostspielige Lösungsbehandlung erforderlich
ist. Weiterhin ist zu erkennen, daß im Fall der Probe Nr. 2 die Alterung die mechanischen Eigenschaften nicht modifiziert,
so daß in diesem Fall auch auf diese Behandlung verzichtet werden kann. Dies ist eine Folge eines Alterungseffekts
an der Subkornstruktur während der weiteren Kühlung des aufgewickelten Drahts an der Luft auf Raumtemperatur,
was zur Folge hat, daß keine zusätzliche Alterung notwendig ist. Dies ergibt den Vorteil, daß solche Drahtstäbe
nach dem Walzen, die in gewissen Fällen erst nach Wochen gezogen werden, keiner natürlichen Alterung mehr
unterliegen, so daß ihre Eigenschaften nach der Auslieferung die gleichen sind wie nach der Herstellung. Dies
führt in gewissen Fällen auch dazu,daß auf die Notwendigkeit der Zwischenalterungsbehandlung der Drahtstäbe nach
der Herstellung verzichtet werden kann. Aus der Tabelle II ist schließlich zu erkennen, daß die Leitfähigkeit um etwa
5 % besser ist, so daß sich eine Materialeinsparung von 5 % erreichen läßt.
Aus der Tabelle II ist weiterhin zu erkennen, daß die Probe
Nr. 3 bezüglich der Löslichkeit die beste ist. Wenn die Zugfestigkeit von geringerer Bedeutung ist, kann man
das Verfahren in der Weise steuern, daß man ein solches Produkt erhält. Im Fall dieser Probe Nr. 3 erfolgte das
Abschrecken in dem zweiten Abschnitt des Walzwerks weniger schnell, wobei die Subkornstruktur bereits zu einem
geringen Anteil zerstört ist und Ausscheidungen enthält, die etwas mehr gewachsen sind, so daß sich hieraus die
schlechteren mechanischen Eigenschaften und die gute
35 Leitfähigkeit erklären.
030026/0787
Im Fall der Probe Nr. 1 erfolgt das Abschrecken in dem zweiten Abschnitt sehr schnell. Hier konnte nur ein geringer
Teil der Legierungselemente in der gewünschten Weise ausgeschieden werden, während das restliche Material
in übersättigtem Zustand verblieben ist. Dies ist der Grund dafür, daß diese Probe noch einer Alterung zugänglich
ist. Diese Probe nützt somit teilweise das herkömmliche Verfahren, teilweise die Vorteile der erfindungsgemäßen
Struktur aus, wodurch sich eine sehr gute Kombination von mechanischen und elektrischen Eigenschaften erreichen
läßt, wobei ein abschließender Alterungsvorgang erforderlich ist, jedoch keine kostspielige Lösungsbehandlung
durchgeführt werden muß.
Das erfindungsgemäße Verfahren, das demzufolge die Behandlungen
der Proben 1 bis 3 umfaßt, ermöglicht eine gute Steuerung der Erzielung unterschiedlicher Eigenschaftskombinationen in Abhängigkeit von dem angestrebten Anwendungszweck
und davon, ob das Produkt auf elektrischem Ge-
2o biet eingesetzt werden soll oder nicht. Die bevorzugte
Austrittstemperatur aus dem Walzwerk sollte nicht niedriger als 14o°C und nicht höher als 2oo°C liegen.
Bezüglich der Proben 1 und 2 ist zu erwähnen, daß die Probe 1, die beim Abschrecken auf 14o C bearbeitet wurde,
noch teilweise übersättigt war. Wenn die Probe später kalt gezogen wird, zeigt die sich anschließende Alterungsbehandlung bei 145°C während 1o Stunden deutlich den Effekt
der Ausscheidung der Legierungselemente in übersättigtem Zustand. Der Effekt der Alterung kann jedoch schneller erreicht
werden, indem man das Kaltziehen und die Alterungswärmebehandlung durch ein Ziehen bei der Alterungstemperatur
zwischen 135 und 155°C ersetzt. Der Effekt der mechanischen Behandlung während der Zeit, bei der der Draht sich
auf der Alterungstemperatur befindet, ist darin zu sehen,
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daß die Alterung wesentlich schneller abläuft und am Ende des Abkühlens nach dem Ziehen beendet ist. Dies ermöglicht
auch einen Verzicht auf die langwierige Alterungswärmebehandlung .
5
5
Bei der Probe 2, die beim Abschrecken auf 18o°C bearbeitet wurde, sind die Legierungselemente während der Bearbeitung
und auch durch einen Alterungseffekt des aufgewickelten Materials beim Abkühlen der Probe auf Raumtemperatur praktisch
vollständig in der speziellen Subkornstruktur ausgeschieden worden. Wenn das Material später kalt gezogen wird, zeigt
die sich anschließende Alterungsbehandlung keinen Alterungseffekt, da die Ausscheidungen in der Struktur verankert
sind. Eine weitere Alterung ist jedoch dann möglich, wenn sie zur Erzielung einer besseren Duktilität oder zur
Verbesserung der elektrischen Leitfähigkeit erwünscht ist,
indem man das Material bei der Alterungstemperatur zieht, wie es bei der Probe 1 der Fall ist.
Es ist weiterhin möglich, eine Alternative der Probe 2, die beim Abschrecken auf 18o°C bearbeitet wird, zu bilden,
indem man das Material nach dem Austreten aus dem Walzwerk schnell auf eine Temperatur unterhalb 1oo°C abkühlt, statt
das Material langsam in aufgewickeltem Zustand auf diese Temperatur abzukühlen. Das Ergebnis ist, daß während des
langsamen Abkühlens des aufgewickelten Materials ein Alterungseffekt
vermieden wird und der Alterungszustand weniger weit voranschreitet. Dieser weniger weit vorangeschrittene
Alterungszustand kann auch dadurch erreicht werden, daß man das Material beim Abschrecken auf eine
Temperatur von mehr als 18o°C bearbeitet und dann schneller abkühlt, da der Alterungszustand eine Frage der Mobilität
der Atome (oder der Temperatur) und der Zeit, während der die Atome sich bewegen können, ist. Wenn eine
solche Probe in weniger stark ausgeprägtem Alterungszu-
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stand bei der Alterungstemperatur gezogen wird, erreicht man ein weiteres Altern, jedoch in einem geringeren Ausmaß
als im Fall der Probe 2.
Es kann weiter angenommen werden, daß ein weiteres Ziehen bei der Alterungstemperatur, die vorzugsweise zwischen
und 15o°C liegt, mit oder ohne ein vorheriges Abschrecken
auf eine Temperatur unterhalb etwa 1oo°C weitere Möglichkeiten eröffnet, die Eigenschaftskombinationen der Legierung
gewünschtenfalls zu modifizieren.
Wie bereits erwähnt, liegt die Temperatur der oben angesprochenen Al-Mg-Si-Legierung zu Beginn und während der
Anfangswarmbearbeitung oder des Warmwalzens vorzugsweise
oberhalb der Temperatur, bei der die Legierungselemente eine wesentliche Löslichkeit besitzen, die für diese Legierung
etwa 47o°C beträgt, wenngleich dies keine absolute Grenze ist und von der genauen Zusammensetzung der Legierung
abhängt. Beispielsweise werden bei verschieden zusammengesetzten Legierungen eine vollständige Lösung oder
Homogenisierung bei den folgenden Temperaturen erreicht: für o,6 % Magnesium und o,6 % Silicium: 52o°C;
für o,6 % Magnesium und o,4 % Silicium: 5oo C; für o,4 % Magnesium und o,6 % Silicium: 49o°C;
25 für o,4 % Magnesium und o,4 % Silicium: 47o°C.
Wenn man die warme Legierung bei der bevorzugten Temperatur
von 5oo bis 53o C einsetzt, liegt die überwiegende Mehrzahl der Legierungselemente noch in gelöstem Zustand
vor, ohne daß die Gefahr des Schmelzens der Legierung be-
3o steht. Die Temperatur sollte in der Tat nicht oberhalb
55o C liegen, da die eutektischen Verbindungen Al-Mg3-Si
und Al-Si-Mg-Si eine Verfestigungstemperatur von lediglich 585°C bzw. 55o°C besitzen.
Nach dem Austreten aus dem Walzwerk besitzen die Drahtstä-
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be im allgemeinen die Form eines aufgewickelten Strangs, der im allgemeinen einen Durchmesser von 7 bis 1o mm besitzt,
und weisen eine metallographische Struktur mit länglichen Körnern auf, die durch das Walzen gebildet
worden sind und in Unterkörner aufgeteilt sind, deren Korngrenzen durch die oben erläuterten Dislokationen gebildet
werden. Wenn man die Legierungselemente für die Ausscheidung verwendet, sind diese Elemente zumindest zu
2o, 3o, 4o oder 5o % in Form von kleinen Ausscheidungen vorhanden, die mit dem optischen Mikroskop nicht sichtbar
sind oder zumindest kleiner als 1 .um sind, da die größeren Ausscheidungen für die weitere Verbesserung der Eigenschaften
nicht mehr verwendet werden können.
Die Erfindung ist nicht auf Al-Mg-Si-Legierungen beschränkt.
Es versteht sich, daß man unter Anwendung der obigen Vorschriften und Erläuterungen bezüglich der physikalischen
Phänomene äquivalente Arbeitsweisen bei geeigneten Temperaturen unter Verwendung anderer ausscheidungshärtbarer Nichteisenlegierungen
anwenden kann. Im Hinblick auf Aluminiumlegierungen kann man insbesondere.eine Legierung des Typs
Al-Cu-Si, Al-Cu-Mg, Al-Si oder Al-Mn auswählen. Als Kupferlegierungen kann man eine Legierung der Klasse Cu-Ag, Cu-Be,
Cu-Cd, Cu-Fe, Cu-Zn, Cu-Ti, Cu-Sn, Cu-Hf, Cu-Cr, Cu-Co, Cu-Mg-Si, Cu-Mg-P, Cu-Co-Si, Cu-Ni-Fe, Cu-Ni-Si, Cu-Ni-P,
Cu-Be-Ni und Cu-Co-Be verwenden.
Die Erfindung ist auch nicht auf das Walzen als Bearbeitungsmaßnahme
beschränkt. Insbesondere kann das Bearbeiten während des Abschreckens innerhalb des Bereichs der halbwarmen Temperaturen auch ein schnelles Biegen in verschiedener
Richtung durch Hindurchführen des Materials zwischen eine Reihe von Walzmundstücken oder das Bearbeiten in Form
von Torsionsbehandlungen, d.h. durch Verdrehen des Materials zu einem Kabel, erfolgen. Wenn das Produkt in
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— ZU ~
Drahtform vorliegt, muß es nicht notwendigerweise einen kreisförmigen Querschnitt besitzen, sondern kann auch in
Form eines Streifens oder mit anderer länglicher Querschnittsform vorliegen.
5
5
Die Walzbehandlung muß nicht notwendigerweise ein kontinuierlich betriebenes Walzen nach dem kontinuierlichen
Vergießen sein. Man kann beispielsweise auch ein Walzen anwenden, das mit einer Querschnittsverminderung von
1o Blöcken oder Drahtstäben beginnt, worauf die in dieser
Weise gebildeten Stränge an ihren Enden zusarnmengeschweißt werden, wenn sie aus dem Walzwerk austreten, worauf der in
dieser Weise gebildete lange Strang kontinuierlich in das kontinuierlich betriebene Mehrfachdurchgangs-Walzwerk ein-
15 geführt werden kann.
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Claims (29)
1. Verfahren zur Behandlung von ausscheidungshärtbaren
Nichteisenlegierungen, bei dem die Legierung einem schnellen Abkühlvorgang von einer Temperatur im Bereich von
halbwarmen Temperaturen bis zu einer Abschrecktemperatur unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet,
daß die Legierung mindestens innerhalb dieses Temperaturbereichs bearbeitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet,
daß man eine Legierung verwendet, die
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Legierungselemente enthält, die an der oberen Grenze des
Temperaturbereichs überwiegend in der Legierung löslich sind, so daß das Bearbeiten durch eine wesentliche Ausscheidung
der Legierungselemente begleitet wird, wobei die Dauer des schnellen Abkühlvorgangs so kurz ist, daß
die Bildung von Ausscheidungen mit einer Dimension von mehr als 1 .um vermieden wird":
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Legierung während
der gesamten Dauer des schnellen Abkühlvorgangs bearbeitet.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Legierung nach
dem Abkühlvorgang ohne zwischenzeitliche Erwärmung kalt bearbeitet.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch 2o gekennzeichnet, daß man unmittelbar vor dem -
Abkühlvorgang eine Vorkühlung von einer Warmbearbeitungstemperatur
durchführt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch g e k e η η zeichnet,
daß die Vorkühlung schnell durchgeführt wird, wobei die Ausgangstemperatur eine Temperatur ist,
bei der die Legierungselemente eine wesentliche Löslichkeit besitzen.
3o 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch
gekennzeichnet , daß man die Legierung während der Vorkühlung bearbeitet.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch 35 gekennzeichnet, daß man die Legierung unmit-
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telbar vor der Vorkühlung einer Anfangswarmbearbeitung unterwirft.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch g e k e η η zeichnet,
daß die Anfangstemperatur der Anfangswarmbearbeitung eine Temperatur ist, bei der die Legierungselemente eine wesentliche Löslichkeit besitzen.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch g e k e η η zeichnet,
daß die Temperatur während der Anfangswarmbearbeitung in dem Bereich gehalten wird, in dem die
Legierungselemente eine wesentliche Löslichkeit besitzen.
11. Verfahren nach Anspruch 1o in Kombination mit Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die
Dauer der Anfangswarmbearbeitung geringer ist als die Dauer der Vorkühlung, wobei die durchschnittliche Kühlgeschwindigkeit
weniger als die Hälfte der durchschnittlichen Kühlgeschwindigkeit der Vorkühlungsstufe beträgt.
2o
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Bearbeitung
das Auswalzen der Legierung zu einer länglichen Form umfaßt.
13. Verfahren nach den Ansprüchen 7 und 1o, dadurch
gekennzeichnet , daß man die Bearbeitungsmaßnahmen während der Anfangswarmbearbeitung, der Vorkühlung
und des Abkühlvorgangs auf die Abschrecktemperatur in ein und demselben kontinuierlich betriebenen Mehrfachdurchgang
ε -Walzwerk durchführt, bei dem zwei Abschnitte unterschieden werden können, nämlich ein erster Anfangeabschnitt,
in dem das Abkühlen der Legierung nicht tenter die Temperaturgrenze
der wesentlichen Löslichkeit der Legierungselemente durchgeführt wird, und ein zweiter Schlußabschnitt,
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in dem die Legierung schnell auf eine Abschrecktemperatur abgekühlt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch g e k e η η -
5 zeichnet, daß die Legierung anschließend ohne Zwischenwarmbehandlung
kalt gezogen wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß die Legierung anschließend einer Alle·
terungsbehandlung unterworfen wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch
gekennzeichnet , daß vor der Anfangswarmbearbeitung die Legierung kontinuierlich zu einem
15 Strang vergossen wird, der mit einer Temperatur, bei der die Legierungselemente eine wesentliche Löslichkeit besitzen,
dem Eingang des kontinuierlich betriebenen Mehrfachdurchgangs-Warzwerks
kontinuierlich zugeführt wird.
2o
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß man den Strang auf seinem Weg zu
dem Walzwerk ohne Erreichen der Schmelztemperatur erwärmt.
18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß man als Nichteisenlegierung
eine Kupferlegierung oder eine Aluminiumlegierung verwendet.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch g e k e η η zeichnet,
daß man als Nichteisenlegierung eine Aluminiumlegierung des Typs Al-Cu-Si, Al-Cu-Mg, Al-Si
oder Al-Mn verwendet.
20. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch g e k e η η zeichnet,
daß man als Nichteisenlegierung eine
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Aluminiumlegierung verwendet, die als Legierungselemente Magnesium und Silicium enthält.
21. Verfahren nach Anspruch 2o, dadurch g e k e η η zeichnet,
daß die Legierung aus o,3 bis o,9 % Magnesium, o,25 bis o,75 % Silicium, ο bis o,6o % Eisen und Aluminium
und Verunreinigungen als Rest besteht, wobei der Bereich der halbwarmen Temperaturen sich von etwa 34o°C bis 26o°C
erstreckt und der Bereich, in dem die Legierungselemente eine wesentliche Löslichkeit besitzen, eine untere Grenze
von etwa 47o C aufweist.
22. Verfahren nach Anspruch 2o in Kombination mit den Ansprüchen 13 und 16, dadurch gekennzeichnet,
daß man den Strang mit einer Temperatur zwischen 5oo und 53o°C dem Eingang des kontinuierlich betriebenen
Mehrfachdurchgangs-Walzwerks zuführt.
23. Verfahren zur Herstellung von Walzdraht aus einer Aluminiumlegierung aus o,3 bis o,9 % Magnesium, o,25 bis
o,75 % Silicium, ο bis o,6o % Eisen und Aluminium und
Verunreinigungen als Rest, bei dem man die Legierung einem Anfangswalzvorgang bei einer Temperatur oberhalb
34o°C unterwirft und anschließend auf eine Temperatur unterhalb 26o°C abkühlt, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Legierung innerhalb des Temperaturbereichs von 34o bis 26o°C schnell abkühlt und walzt.
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch g e k e η η zeichnet,
daß man das Anfangswalzen bei einer
Temperatur oberhalb etwa 47o°C durchführt und die Legierung
anschließend schnell auf eine Temperatur unterhalb 26o C abkühlt und in dem Temperaturbereich zwischen 34o°C
und 26o°C walzt.
35
35
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, - 2SS0379
— O —
25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet , daß man die Legierung mit einer Temperatur
von oberhalb etwa 47o°C in ein kontinuierlich betriebenes
Mehrfachdurchgangs-Walzwerk einführt, wobei die Legierung bei den Anfangsdurchgängen bei einer Temperatur
oberhalb etwa 47o°C und bei den anschließenden Enddurchgängen unter schnellem Abkühlen auf eine Temperatur unterhalb
26o°C gewalzt wird.
26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet , daß die Austrittstemperatur der Legierung
am Ende des Walzwerks mindestens 14o C und nicht mehr als 2oo°C beträgt.
27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet , daß man die Legierung nach dem Austreten
aus dem Walzwerk anschließend bei einer Temperatur zwischen 135 und 155 C zieht.
28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet , daß man die Legierung beim Austreten aus
dem Walzwerk schnell auf eine Temperatur unterhalb 1oo°C abschreckt.
25
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 28, dadurch gekennzeichnet , daß man die Legierung
in Form eines kontinuierlichen Gußstrangs mit einer Temperatur zwischen 5oo und 53o°C in das kontinuierlich
betriebene Mehrfachdurchgangs-Walzwerk einführt.
3o. Produkt, erhalten nach dem Verfahren gemäß einem
der vorhergehenden Ansprüche.
der vorhergehenden Ansprüche.
030026/0787
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EP2415882A1 (de) * | 2010-08-02 | 2012-02-08 | Benteler Automobiltechnik GmbH | Verfahren zur Herstellung eines Blechformteils aus einer walzharten, nicht aushärtbaren Alumininiumlegierung |
EP2415895A1 (de) * | 2010-08-02 | 2012-02-08 | Benteler Automobiltechnik GmbH | Blechformteil für Kraftfahrzeuge |
US10029624B2 (en) | 2010-08-02 | 2018-07-24 | Benteler Automobiltechnik Gmbh | Sheet metal molding for motor vehicles and process for producing a sheet metal molding for motor vehicles |
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